Le Puits Canadien

LE PUITS CANADIEN

Tél/fax. : 04 94 24 50 94 Port. : 0611 21 0611 E-mail : [email protected] http://www.puits-canadien-home.com/

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Le Puits Canadien

L’E N ER G EC IE O ES N OM T N IS OT O RE N S- AV LA E N

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Bureau d’études spécialisé dans la ventilation et le puits canadien pour les maisons et immeubles d’habitations, le secondaire et le tertiaire. La Goélette Avenue du port de Plaisance 83000 Toulon

Tél/fax. : 04 94 416 302 Port. : 0611 21 0611 E-mail : [email protected]

http://www.puits-canadien-home.com/

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Le puits provençal ou puits canadien – page 4 à 13

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(écrit par bureau d’étude puits canadien)

EN AV E A TR -L O S N N T SO ES I E OM GI N ER CO N E L’E

Le Puits Canadien

Puits canadien principe et matériel – page 14 à 41 (écrit par Hélios)

L’Ile de France subventionne un premier puits canadien – pages 42 et 43 (écrit par Univers Nature)

Qu’est ce qu’une étude ? – page 44 et 45 Détails d’une étude – page 46 à 63 3

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EN AV E A TR -L O S N N T SO ES I E OM GI N ER CO N E L’E

Le Puits Canadien

Le puits provençal ou puits canadien – page 4 à 13 (écrit par bureau d’étude puits canadien)

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Écrit par bureau d’études Puits Canadien

 

 

LE PUITS PROVENCAL OU PUITS CANADIEN

Un système méconnu, hérité des Romains (hypocauste), s’appelle puits canadien pour préchauffer l’air intérieur de votre habitation en hiver et puits provençal pour rafraîchir l’air intérieur de votre habitation en été. Le vrai nom technique est un échangeur d’air géothermique. Le principe : Faire circuler, à faible vitesse, (moins de 2.5 m/s), de l’air dans une tuyauterie étanche enterrée dans le sol à une profondeur comprise entre 1,5 m et 2,0 m. Comme dans une cave ou une grotte la température du sol à cette profondeur varie entre 11° et 17° de l’hiver à l’été. Utiliser l’air pour transporter les calories emmagasinées dans le sol et les restituer à l’intérieur de l’habitation. En été l’air est refroidi en circulant dans le sol, il est distribué dans l’habitation par l’intermédiaire d’un ventilateur et de gaines de distribution, l’utilisation d’un système de climatisation n’est plus nécessaire. En hiver l’air se réchauffe dans le sol, ainsi l’effet inverse se produit. De plus le système peut être couplé à une VMC double flux et ainsi utiliser un apport supplémentaire de chaleur. Ce système à pour effet de générer une économie de chauffage importante. Le puits canadien peut être installé dans une maison neuve ou sur de l’existant. Le puits canadien est une solution économique et confortable pour le tertiaire locaux publics : écoles, maisons de retraite, hôpitaux, …..et dans le secondaire : usine, bureaux, ……. L’air n’est pas asséché et la consommation d’énergie d’un puits canadien est 10 fois moins qu’une climatisation conventionnelle.

La mise en œuvre.

L’entrée d’air :

-doit être de préférence construite en matériau durable (béton, acier inoxydable,acier galvanisé, polypropylène). -doit être abritée du soleil. -doit être positionnée dans un endroit non pollué (loin du compost, route, source de pollen, etc.).

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-l’entrée doit être protégée par un grillage pour éviter que les feuilles mortes, les rongeurs, les oiseaux ou les insectes entrent dans la canalisation. un filtre peut être placé à l’entrée (2-5 µm) mais pas obligatoire ( les portes et fenêtres des habitations récentes ne comportent pas de filtres aux entrées d’air spécialement emménagées. -doit être placé à une hauteur d’environ 1 mètre pour éviter l’aspiration de poussière.

Le conduit :

-la vitesse de l’air dans le conduit ne devrait pas être supérieure à 2 m/s pour que l’échange thermique se fasse convenablement (l’air doit resté un minimum de 15 secondes sous terre). -le diamètre du conduit ne devrait pas excéder 200 mm pour le résidentiel et jusqu’à 1200mm pour le secondaire et tertiaire. -Pour le même débit du puits, il est préférable d’avoir des conduits branchés en parallèle, qu’une seul conduit deux fois plus long avec un débit deux fois plus fort, les pertes de charges augmentent fortement avec le débit, mais diminuent de façon moindre avec le diamètre. -si la solution en parallèle doit être utilisée (faute de place) la distance entre les conduits doit être au moins de 800mm. -la canalisation doit avoir une légère pente de 2% vers l’habitation ou vers un regard afin de récupérer les condensas et de les éliminer. -Le conduit doit être assez résistant pour supporter les descentes de charges (profondeur d’enfouissement 2,0 m). -Le conduit doit être étanche (pas d’entrée d’eau ou de radon). le matériau utilisé pour le conduit ne doit pas dégager de vapeurs nocives (le PVC lorsqu’il est chauffé à plus de 30°). -Le conduit doit être lisse à l’intérieur pour éviter que la rugosité crée des turbulences (l’échange thermique ne serait pas optimum). La rugosité pourrait aussi éviter l’évacuation des condensas. -Le conduit doit être posé sur un lit de sable et recouvert de sable afin d’éviter le poinçonnement (perte d’étanchéité). différents types de conduit : -le PVC : le moins cher, pas écologique, il peux dégager des vapeurs nocives. Le plus utilisé jusqu’à présent. Déconseillé. -Polyéthylène (PE) : très cher, écolo. -conduits annelés (PE/PP) : bon marché, résistant, lisse à l’intérieur, attention à la résistance !

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-conduits annelés (PE HD) : plus cher, mais de qualité alimentaire et conçus spécialement pour les échangeurs géothermiques, vivement recommandé. -Tuyaux en béton : à n’utiliser que pour les grands diamètres (logements collectifs, tertiaire). -Tuyaux en grés ou terre cuite : meilleures possibilités d’échange thermique,

Les condensas : -doivent être impérativement récupérés et éliminés. (l’accumulation d’eau dans la tuyauterie peut entraîner la prolifération de bactéries et peut partiellement stopper le flux d’air). -les condensas peuvent être éliminer par l’intermédiaire d’un siphon dans la partie la plus basse de la tuyauterie (généralement en été un maximum d’un litre d’eau par jour doit être évacué). -les condensas peuvent être éliminer par l’intermédiaire d’un simple trou dans la partie la plus basse de la tuyauterie déversant les condensas sur un lit de gravier (système puits perdu pour zone sans radon).

La ventilation :

-la puissance du ventilateur doit être calculé en prenant compte du volume d’air à distribuer dans les pièces à rafraîchir, des pertes de charge en rapport direct avec la longueur des gaines, les coudes, etc. -une VMC double flux avec échangeur de chaleur (conseillé) peut être installée pour récupérer la chaleur de l’air vicié extrait des pièces humides : cuisine, salle de bain, wc.

Le Radon : Le sol contient de façon naturelle de l’uranium radioactif et sans rentré dans les détails pose deux problèmes : le danger de la radiations et le danger toxicologique car le radon est un gaz qui, respiré, peut provoquer un cancer. Évidemment la dose doit être relativement importante, mais néanmoins, il est recommandé de s’en préserver.

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Carte du Radon en France D’origine naturelle, ce gaz provient de la décomposition de l’uranium 238 présent dans des roches anciennes. Certaines régions comme la Bretagne et le Limousin sont plus exposées que d’autres. Le radon peut pénétrer dans les bâtiments et s’y accumuler, par l’intermédiaire de failles dans les dalles ou à travers les vieux planchers de bois. Il est donc nécessaire que la tuyauterie enterrée soit étanche pour qu’aucun gaz présent dans le sol ne puisse s’y infiltrer.

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Éléments entrant en compte dans le calcul des dimensions du puits canadien et de la VMC. Les éléments suivants sont pris en compte pour le dimensionnement du puits canadien et VMC: Les dimensions des pièces à rafraîchir et/ou à pré-chauffer. Le renouvellement d’air requis. Le diamètre de la gaine. L’épaisseur de la gaine. La conductivité de la gaine. La conductivité du sol. La conductivité thermique de l’air. La conductivité thermique de l’eau. La vitesse de l’air dans la gaine. La température d’entrée de l’air. La température du sol. La température à la sortie du puits. L’hygrométrie du sol. L’hygrométrie de l’air. La viscosité de l’air. La résistivité totale. Le pouvoir d’échange du flux dans la gaine. La mise en place d’une VMC simple ou double flux. Les pertes de charges dans le circuit de l’air. Le nombre d’habitant. La profondeur de la nappe phréatique.

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Différentes installations peuvent être mises en œuvre.

Utilisation prévue seulement pour été (rafraîchir):

1.1-Installation minimale. Un conduit enterré dans le sol. Un système de récupération et d’évacuation des condensas. Un ventilateur d’une puissance adéquat à l’installation pour rafraîchir les pièces principales.

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1.2- Installation plus sophistiquée. Une entrée d’air avec grille et filtre. Un conduit enterré dans le sol et enrobé de sable. Regards de visites pour entretien de l’installation. Un système de récupération et d’évacuation des condensas. Un ventilateur d’une puissance adéquat à l’installation pour rafraîchir les pièces principales.

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1.3- Installation pour améliorer le confort. Une entrée d’air en acier inoxydable avec grille et filtre. Un conduit enterré dans le sol et enrobé de sable. Regards de visites pour entretien de l’installation. Un système de récupération et d’évacuation des condensas. Un filtre en bout de circuit pour une qualité d’air optimale. Un ventilateur silencieux 2 vitesses d’une puissance adéquat à l’installation pour rafraîchir le séjour et les chambres. Un by-pass automatique avec thermostat et entrée d’air direct pour fonctionnement en mi-saison. Une VMC simple flux (inclus gaines, prises d’air et évacuation) pour une meilleure ventilation.

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2-Installation prévue pour été (rafraîchir) et hiver (pré-chauffage) : Une entrée d’air en acier inoxydable avec grille et filtre. Un conduit enterré dans le sol et enrobé de sable. Regards de visites pour entretien de l’installation. Un système de récupération et d’évacuation des condensas. Un filtre en bout de circuit pour une qualité d’air optimale. Un by-pass automatique avec thermostat et entrée d’air direct pour fonctionnement en mi-saison. Une VMC double flux avec by-pass (été/hiver) pour préchauffer l’air de sortie du puits. Le système de gaines pour l’insufflation et l’évacuation d’air.

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N VE A E LA TR O S N N T ISO ES M E O GI ON ER EC

EN L’

Le Puits Canadien

Puits canadien principe et matériel – page 14 à 41 (écrit par Hélios)

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PUITS CANADIEN PRINCIPE ET MATERIEL (écrit par HELIOS) •APPROCHE TECHNIQUE  1. Préserver l’énergie, un engagement citoyen 2. Qu’est ce qu’un puits canadien, un puits provençal ? 3. Principe du puits canadien   3.1 Principe de fonctionnement   3.2 Principe d’installation   3.3 Puits canadien et VMC double-flux   4. Un habitat frais sans climatisation II. ASPECTS REGLEMENTAIRES   Énergies renouvelables et réglementation thermique RT2005   Ventilation et qualité d’air intérieure III. REGLES ET OUTILS DE CONCEPTION ET DE REALISATION   1. Règles de conception d'un puits canadien   1.1 Installation en bâtiment avec ou sans sous-sol

  1.2 Collecteur géothermique   1.3 Borne de prise d’air avec filtre

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I. APPROCHE TECHNIQUE 1. Préserver l’énergie, un engagement citoyen Les logements et les bâtiments tertiaires sont à l’origine de 19% des émissions nationales de CO2 et consomment 46% de l’énergie finale. (Cf Plan Climat 2004) L'objectif du Plan Climat est de permettre à la France de remplir ses engagements découlant du protocole de Kyoto. Ce plan est un accord international de réduction des émissions de gaz à effet de serre, produites par les activités humaines et à l’origine de la modification actuelle du réchauffement climatique. Dans le secteur du bâtiment, il s'agit de renforcer de 15% les économies d'énergie des constructions neuves (réglementation thermique RT2005), qui intègreront pour la première fois une consommation maximale par m² et une obligation en terme d’énergie renouvelable.

Économies d’énergie, réduction des gaz à effet de serre, entraînent désormais de multiples solutions d’amélioration de la performance énergétique. L’utilisation d’un échangeur air/sol est une bonne alternative d’une application géothermique : les calories du sol sont captées en hiver pour le préchauffage direct de l’air de ventilation et le sol est également utilisé en été pour sa fraîcheur qui est captée par l’air de ventilation.

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Le puits canadien se présente comme une solution intelligente et citoyenne de récupération d’énergie sur le poste ventilation (dans l’habitat, la ventilation représente entre 20 et 30 % des déperditions, dans le tertiaire, ce chiffre peut être plus important) et de plus, en été, il permet un rafraîchissement naturel. Réduire l’énergie pour notre chauffage en hiver, et apporter également un confort d’été naturellement est désormais un comportement moderne qui participe au développement durable. 2. Qu’est ce qu’un puits canadien, un puits provençal ?

Coupe longitudinale sur l'installation d'un puits canadien Source CETE

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Le puits canadien est un système géothermique avant tout. Il consiste à utiliser l’inertie thermique du sol pour pré traiter l’air neuf de renouvellement d’air de la maison, des bureaux, de la construction. L’air extérieur en France de –20° à +35°C tout au long de l’année comparativement à la température du sol qui elle est d’une stabilité remarquable en moyenne autour de 12°C à quelques mètres de profondeur. L’air extérieur circule via des canalisations enterrées, posées la plupart du temps lors de la construction, se réchauffe en hiver pour atteindre même par –15° une température de 2 à 5°C. Les besoins de chauffage liés à la ventilation sont ainsi réduits et le maintien hors gel peut ainsi être naturellement assuré. En été, de la même manière l’air passant dans les tubes enterrés récupère la fraîcheur du sol et l’introduit dans la maison ou l’immeuble de bureaux (applications tertiaires). Même par +30°C extérieur, l’air peut être ainsi introduit entre 15 et 20°C !  Dans ce cas, le puits canadien est appelé puits provençal. Plusieurs paramètres sont à prendre en compte pour garantir un bon fonctionnement du puits canadien. (Se reporter au chapitre III "Règles et outils de conception et de réalisation")

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3. Principe du puits canadien 3.1 Principe de fonctionnement :

En saison froide : Préchauffage de l'air frais extérieur jusqu'à 14°C. L'air extérieur est introduit à une température supérieure à 0°C, le risque de dégivrage est pratiquement nul. Afin de produire encore plus d'économies d'énergie, il est introduit via un caisson de ventilation double flux à récupération sur l'air extrait. Il en résulte un meilleur rendement de l'échangeur et une plus haute température de soufflage. Le réchauffage de l'air neuf est limité aux périodes de très basses températures.

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En saison chaude : L'échangeur d'air géothermique rafraîchit l'air extérieur, entraînant ainsi une sensation de fraîcheur dans la pièce. En périodes intermédiaires : L'amenée d'air neuf passe soit par le collecteur enterré soit par la prise d'air directe, en fonction de la température extérieure. La commande est automatique par thermostat ou manuelle.

3.2 Principe d’installation Afin d'obtenir un bon rendement d'échange thermique, le collecteur doit être enterré à une profondeur minimum de 1,20 mètres. A cette profondeur, la température du sous-sol reste à peu près constante toute l'année. Pour bénéficier d'une température de sous-sol plus importante et gagner en constance, il faut enfouir le collecteur plus profondément. Lors de l'enfouissement, respecter une pente pour l'évacuation des condensas d'au moins 2%. Pour favoriser l'échange thermique, la vitesse de passage de l'air dans le tube ne doit pas dépasser 2,5m/s. Respecter une distance minimum de 800mm entre les collecteurs si le réseau est divisé en tronçons parallèles. Afin de réduire les pertes de charges, il est recommandé d'avoir un rayon de courbure d'au moins 50 cm.

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3.3 Puits canadien et VMC double-flux EN HIVER En hiver, l'air est pré-chauffé naturellement en captant la chaleur du sol et est introduit à une température supérieure à 0°C; sur le schéma à + 4°C. Afin de produire plus d'économies d'énergie, il est introduit via un caisson de ventilation VMC doubleflux qui récupère les calories de l'air extrait.

EN ETE En été, l'air est rafraîchit naturellement en captant les frigories du sol et rentre dans la maison ou l'immeuble à 20°C (dans l'exemple ci-dessous). Il est nécessaire de bipasser le récupérateur d'échange sur le caisson VMC afin d'introduire en direct l'air frais.

T=+24°

4. Un habitat frais sans climatisation Le puits canadien appelé puis provençal en été, particulièrement  bien adapté dans les régions de fortes chaleurs dès que la température est voisine de 30°C.

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Le graphique ci-dessous permet de mesurer à quel niveau de température l’air est introduit en plein été nuit comme jour autour de 21°C. Variations de température de l'air à l'entrée et à la sortie d'un puits provençal sur 7 jours en juillet à Toulouse

Temps écoulé (en jours) depuis le début de la période

Source du graphique "Fraîcheur sans clim" Thierry Salomon

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Les avantages, eu égard à la nouvelle réglementation thermique RT2005, des énergies renouvelables et la valorisation du rafraîchissement naturel sont certains : - Economiques : faible consommation électrique. - Ecologiques : elle n’utilise pas de fluides frigorigènes, ni de compresseur et consomme peu d’électricité. - La performance : les coefficients de performance peuvent atteindre des valeurs entre 10 et 20 (contre 2 à 4 pour des climatisations classiques. - La maintenance est restreinte. - L’investissement est en fait reporté sur l’enfouissement des puits dans le sol. - Coût énergétique : très faible par rapport à une climatisation classique. - Coût de maintenance : très faible par rapport à une climatisation classique. - Intégration possible avec d’autres systèmes de climatisation. - Association avec une machine frigorifique de puissance réduite pour écrêter les pointes.

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II. ASPECTS REGLEMENTAIRES Energies renouvelables et réglementation thermique RT2005

La RT 2005 est située dans le cadre de la directive européenne « performance énergétique des bâtiments » de janvier 2003. Bien que son architecture générale ne s'éloigne pas de celle la RT 2000, la RT 2005 s'inscrit dans une démarche plus globale que celle-ci. Elle franchit un nouveau pas vers les objectifs à long terme, consistant à réduire de 75% les consommations énergétiques à l'horizon 2050. La RT 2005 s'insère donc dans un contexte de renforcement général des performances, avec un objectif d'amélioration de 15% des performances des constructions neuves : par exemple, disparition progressive des droits à déperdition pour les ponts thermiques. Le coefficient Cep du bâtiment, exprimé en kWh d'énergie primaire par m² de SHON, devra être inférieur à un Cep de référence, mais aussi à un Cep max, coefficient maximal déterminé selon les modalités de l'arrêté. La nouveauté la plus importante est sans doute la prise en compte les consommations de climatisation, l'idée étant de limiter le recours à la climatisation par un renforcement des exigences sur le confort d'été. Dans ce contexte, une redéfinition des zones climatiques permettra une meilleure prise en compte des apports solaires et des consommations de climatisation. Les textes conduiront également à une meilleure valorisation du recours aux énergies renouvelables et de la conception bioclimatique. A noter que le puits canadien fait parti des systèmes avancés qui seront sans doute introduit dans la prochaine réglementation RT2010. 29/05/06 : Amélioration de la performance énergétique des bâtiments : une nouvelle réglementation pour tous les bâtiments neufs, la RT2005

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1. Maîtrise de l'énergie dans les bâtiments : enjeux et contexte réglementaire 2. Les priorités et les principes de la RT2005 3. L'impact économique de la RT2005 4. La pratique de la RT 2005 a déjà commencé à être diffusée 5. Dès maintenant il faut préparer les étapes futures Les textes réglementaires 1. Maîtrise de l'énergie dans les bâtiments : enjeux et contexte réglementaire Face au défi majeur du changement climatique, la France a pris des engagements ambitieux en signant le protocole de Kyoto entré en application depuis le mois de février 2005 : le gouvernement s'est engagé à ramener les émissions de gaz carbonique, marqueur des gaz à effet de serre, de 2010 au niveau de celles de 1990. Le secteur du bâtiment est, parmi les secteurs économiques, le plus gros consommateur en énergie (1). Il représente plus de 40% des consommations énergétiques nationales, soit 660 TWh, et près de 20% des émissions de CO². Cela correspond à une tonne d'équivalent pétrole consommée, à une demi-tonne de carbone et près de 2 tonnes de CO² émises dans l'atmosphère par an et par habitant. Actuellement la consommation moyenne annuelle d'énergie du secteur du bâtiment est de l'ordre de 400 kWh d'énergie primaire par m² par an (environ 330 pour le résidentiel et environ 550 pour le tertiaire, électricité spécifique comprise).

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La contrainte de réduction par 4 des émissions de CO² du secteur du bâtiment à 2050, qui est inscrite dans les objectifs de la loi n° 2005-781 de programme fixant les objectifs de la politique énergétique du 13 juillet 2005, se traduira par l'obligation d'une diminution par 6 des émissions ramenées au m², compte tenu de l'augmentation du parc de bâtiments. En supposant que la relation entre les quantités de CO² émises et les quantités d'énergie primaire reste identique, ces objectifs nécessiteraient de parvenir en moyenne sur le parc à une consommation moyenne d'énergie primaire par an et par m² chauffé ou climatisé de moins de 70 kWh, dont environ 35 kWh pour le chauffage ou la climatisation et la production d'eau chaude sanitaire. Le chapitre bâtiment et écohabitat du Plan climat 2004, qui concerne plus particulièrement les intervenants dans le domaine de la construction, décrit entre autres les mesures transposant la directive européenne du 16 décembre 2002 qui traite de la performance énergétique des bâtiments aussi bien neufs qu'existants. L'objectif de la réglementation thermique des constructions neuves y est clairement spécifié, à savoir une amélioration de la performance de la construction neuve d'au moins 15% pour atteindre moins 40% en 2020, une limitation du recours à la climatisation et la maîtrise de la demande en électricité. Diverses mesures législatives et réglementaires s'inscrivent dans le cadre de cet objectif d'amélioration de la performance énergétique des bâtiments :   la loi de simplification du droit du 9 décembre 2004, qui a introduit l'obligation d'un diagnostic de performance énergétique à la construction, à la vente et à la location ;   la loi du 13 juillet 2005 de programme fixant les orientations de la politique énergétique, qui a introduit l'obligation, dans des conditions qui seront fixées par décret, de fourniture d'une étude technique et économique évaluant les diverses possibilités d'approvisionnement énergétique et notamment les sources par énergie renouvelable. Elle introduit aussi des exigences de caractéristiques thermiques minimales en ce qui concerne les réhabilitations des bâtiments.

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2. Les priorités et les principes de la RT2005 La RT2005, à l'instar de la RT2000, s'applique aux bâtiments neufs des secteurs résidentiels et non-résidentiel. Elle sera applicable aux permis de construire déposés à partir du 1er septembre 2006. Le Plan climat a fixé les objectifs de la RT2005 : une amélioration de la performance de la construction neuve d'au moins 15%, avec une perspective de progrès tous les cinq ans pour atteindre moins 40% en 2020. La RT2005 prend pour principe d'inciter les maîtres d'ouvrage et maîtres d'œuvre à prendre en compte toutes les possibilités d'amélioration de la performance énergétique du bâtiment dans un cadre technique précisé par les textes. Le décret et l'arrêté définissant les niveaux de performance à atteindre viennent d'être publiés. Un arrêté complémentaire sur les méthodes de calcul interviendra dans quelques jours. Un arrêté à publier en juin définira les niveaux des labels « Haute performance énergétique ». La RT2005 s'inscrit dans la continuité de la RT2000. Elle en reprend la structure réglementaire ainsi que les principes qui permettent au maître d'ouvrage de choisir la solution la plus économique pour atteindre la performance exigée :   le projet constructif est comparé à un projet de référence ;   les possibilités de compensation entre les différents postes de déperdition d'énergie (isolation thermique du bâti, équipements de chauffage, de climatisation et de production d'eau chaude sanitaire) sont conservées ;   il existe des exigences minimales sur certains matériaux et équipements, que d'aucuns appellent des « gardefous » ;   les méthodes de calcul global de la consommation conventionnelle d'énergie pour le chauffage, le refroidissement, la ventilation, la production d'eau chaude sanitaire, l'éclairage et la température intérieure conservent une structure identique ;   la possibilité de recours à une solution technique développée par la profession est conservée.

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Les exigences sont renforcées :

  pour ce qui est de l'isolation thermique, de l'ordre de 10% sur les déperditions par les parois et les baies et de l'ordre de 20% sur les déperditions par les ponts thermiques ;   la référence des chaudières à combustibles fossiles devient la chaudière basse température et celle du chauffage électrique devient le panneau rayonnant ;   une meilleure isolation des réseaux de distribution et un gain énergétique plus important sur les déperditions de ventilation sont demandés ;   une référence particulière a été introduite pour les pompes à chaleur ainsi que pour les équipements de refroidissement. La RT2005 s'attache à permettre le calcul et la valorisation des outils de la construction bioclimatique aussi bien pour diminuer les besoins de chauffage que pour assurer un meilleur confort d'été. C'est ainsi, qu'en maison individuelle les baies au sud et les volets sont placés en référence. En prenant en compte l'inertie réelle du bâtiment on peut mieux valoriser certains matériaux à forte inertie thermique. Pouvoir intégrer les avantages des dispositifs architecturaux tels que des casquettes au sud ainsi que des masques plus lointains donne la possibilité de valoriser les efforts de conception sur l'environnement climatique du bâtiment. Les toitures végétalisées sont aussi calculables et leur intérêt est complètement valorisé. Parallèlement, la RT2005 améliore la prise en compte des énergies renouvelables, notamment en les introduisant en référence. Ainsi, les calculs pour les chaudières bois ont été affinés et la référence calée aux bonnes pratiques du marché. Concernant l'énergie solaire, pour certains bâtiments, une part de production d'eau chaude sanitaire est calculée en référence. Concrètement, une maison individuelle (utilisant aussi bien l'électricité que les combustibles fossiles) devra être équipée de 2 m² de capteurs solaires et un logement collectif utilisant l'électricité devra être équipé de 1 m² de capteurs solaires (ou à défaut économiser l'énergie équivalente grâce à un surcroît d'isolation ou des systèmes de chauffage plus performants).

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Pour ce qui est des consommations de refroidissement, elles sont intégrées dans les méthodes de calcul. La plupart des bâtiments ne disposeront pas de consommations de refroidissement en référence. Ainsi, sauf cas particuliers où la climatisation est absolument indispensable (zones de bruit, établissements sanitaires...), un bâtiment climatisé n'aura pas le droit de consommer plus qu'un bâtiment identique non climatisé. Le bâtiment climatisé devra comporter des équipements et matériaux permettant de diminuer les consommations de chauffage et d'éclairage à due concurrence des consommations de climatisation. En complément, est introduite, pour les bâtiments d'habitation, une limite de consommation maximale exprimée en énergie primaire (2) pour les consommations conventionnelles de chauffage, de refroidissement et de production d'eau chaude sanitaire. Cette limitation est la même pour l'individuel et le collectif et est déclinée par zones climatiques et par énergies de chauffage. Le tableau, ci-dessous, extrait du texte réglementaire, sera vraisemblablement étendu aux bâtiments tertiaires dans la future réglementation RT2010.

Type de chauffage

Combustibles fossiles

Chauffage électrique (y compris les pompes à chaleur)

Zone climatique (*)

Consommation conventionnelle pour le chauffage, le refroidissement et la production d'ECS en kWh primaire /m²/an

H1

130

H2

110

H3

80

H1

250

H2

190

H3

130

*) Les zones climatiques sont définies dans l'arrêté (H1 : Nord, à H3 : zone méditerranéenne)

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Des évolutions des dispositions de l'arrêté pourront être introduites avant 2010, date de la prochaine réglementation, pour tenir compte de l'évolution des marchés et des résultats des études engagées, notamment sur des consommations maximales pour les bâtiments tertiaires. Le principe de labels haute performance énergétique est reconduit. De premières études permettent de valider le principe des niveaux suivants :   des labels « HPE » et « THPE », pour les constructions dont les consommations conventionnelles sont respectivement inférieures de 10% et 20% aux consommations de référence,   des labels « HPE Energies renouvelables » et « THPE Energies renouvelables » pour les constructions dont les consommations conventionnelles sont respectivement inférieures de 10% et 20% aux consommations de référence et dont les consommations de chauffage ou d'eau chaude sanitaire ECS sont assurées par une production par énergie renouvelable (le niveau de contribution est en cours de définition à ce jour),   un label « Basse consommation » pour les constructions dont la consommation conventionnelle est inférieure à un seuil entre 30 et 50 kWh/m²/an. Ces labels permettent de tester les solutions techniques qui seront nécessaires lors de la prochaine réglementation (RT 2010). De nouveaux labels sont créés pour identifier les constructions qui recourent aux énergies renouvelables et pour les constructions qui préparent les solutions techniques du futur (constructions à basse consommation). 3. L'impact économique de la RT2005 Cette réglementation étant basée sur un renforcement de la performance énergétique globale du bâtiment, les concepteurs et les maîtres d'ouvrage ont la possibilité de choisir entre plusieurs composants intervenant dans la performance thermique globale. De plus, le travail sur la conception est mieux pris en compte dans les méthodes de calcul RT2005. Ainsi, un concepteur qui implante les ouvertures principales au sud sera de facto valorisé, ce qui n'était pas le cas dans la RT2000.

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Ainsi, si le concepteur travaille en amont la conception de son bâtiment, le "surcoût" sera vraiment réduit : il sera en moyenne de l'ordre de 2%, pourcentage qu'il faut comparer aux économies d'énergie qui seront d'au moins 15% par rapport à un bâtiment construit selon la RT2000. Les bâtiments pour lesquels les surcoûts seront vraisemblablement les plus importants, tout en restant inférieurs à 5%, sont les bâtiments pour lesquels il faudra recourir à une nouvelle technologie. Ce sera le cas par exemple pour certaines maisons individuelles qui devront être équipées, dans les départements les plus froids, de planchers rayonnants électriques ou qui devront traiter les ponts thermiques des planchers intermédiaires. Par rapport à des constructions RT2000, les économies sur la facture énergétique sont assez disparates selon l'énergie de chauffage et la localisation. Pour une maison individuelle de 100 m² :   chauffée à l'électricité : économie de 120 à 210 €, pour des factures, hors usages spécifiques, dans une fourchette de 540 à 1230 €   chauffée au gaz : économie de 40 à 100 €, pour des factures, hors usages spécifiques, dans une fourchette de 370 à 800 € Pour un logement collectif de 100 m² :   chauffé à l'électricité, économie de 60 à 140 € pour des factures, hors usages spécifiques, dans une fourchette de 630 à 1260 €   chauffé au gaz, économie de 60 à 120 € pour des factures, hors usages spécifiques, dans une fourchette de 410 à 810 €. Pour les renforcements prévus en 2010, puis 2015, la filière devra préparer des solutions acceptables architecturalement et économiquement dans la perspective d'un renforcement de 40% en 2020, voire plus, renforcement d'ores et déjà inscrit dans la loi de programmation et d'orientation sur la politique énergétique.

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4. La pratique de la RT 2005 a déjà commencé à être diffusée Plusieurs acteurs ont engagé des actions d'information et de formation des professionnels sur la RT2005 : des distributeurs d'énergie, des organisations professionnelles du bâtiment, la filiale Cerqual de l'association Qualitel. Le ministère de l'emploi, de la cohésion sociale et du logement, avec l'appui de l'ADEME, organise à partir du mois de mai, par l'intermédiaire des services déconcentrés mis à sa disposition (DRE, DDE, CETE), des dizaines de réunions en régions et en départements vers les professionnels locaux. 5. Dès maintenant il faut préparer les étapes futures Au-delà de ces éléments, permettant d'améliorer la performance énergétique de la construction courante et de préparer la prochaine étape réglementaire (RT 2010), les professionnels doivent préparer les solutions techniques qui permettront la réalisation de bâtiments à basse consommation. C'est pourquoi le gouvernement a mis en place un grand programme de recherche sur les économies d'énergie dans le bâtiment. Le protocole instituant ce programme de recherche dénommé PREBAT a été signé le 25 avril 2006. Il prévoit de mobiliser des financements à hauteur de 62 millions d'euros sur 3 ans. Les recherches viseront à développer des solutions techniques permettant :   la réalisation de bâtiments neufs consommant moins de 50KWh/m²,   la rénovation banalisée de bâtiments avec une performance énergétique aussi proche que possible de celle des bâtiments neufs,   la réalisation de bâtiments à énergie positive. D'ores et déjà, des projets de recherche sont engagés : ainsi par exemple, la Fondation Bâtiment Énergie cofinancée par l'État (CSTB et ADEME) - a lancé un appel à projets sur le thème des solutions de rénovation dans la maison individuelle existante.

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Les textes réglementaires:   Décret n° 2006-592 du 24 mai 2006 relatif aux caractéristiques thermiques et à la performance énergétique des constructions (J.O du 25 mai 2006)   Arrêté du 24 mai 2006 relatif aux caractéristiques thermiques des bâtiments nouveaux et des parties nouvelles de bâtiments (J.O du 25 mai 2006)   Présentation des textes réglementaires et de la méthode de calcul Th-C-E(document pdf 51 ko)

(1) Il y a en France 29,7 millions de logements. Les résidences principales totalisent 24,5 millions de ces logements et représentent une surface d'environ 2,1 milliards de m². Le secteur tertiaire, quant à lui, représente environ 814 millions de m² chauffés ou climatisés. (2) Pour apporter une quantité d'énergie à un consommateur, il faut mobiliser une quantité totale d'énergie supérieure, qui inclut les pertes (production, transformation, transport, distribution, stockage) lors de la chaîne énergétique, et qui est appelée énergie primaire. La conversion entre l'énergie utilisable par le consommateur et cette énergie primaire est différente selon que l'énergie utilisée est d'origine électrique ou combustibles fossiles. Pour disposer d'une certaine quantité d'électricité utilisable dans un logement, il faut produire au total 2,58 fois cette quantité à l'origine. La différence, soit 1,58 fois la quantité utilisable, est dissipée sous forme de pertes avant le compteur d'électricité du particulier. Ces pertes se situent par exemple :   dans la centrale de production électrique,   dans les câbles du réseau d'acheminement et dans les transformateurs, sous forme de chaleur. On considère donc qu'il faut 2,58 kWh d'énergie primaire pour produire 1 kWh d'énergie finale électrique non issue du photovoltaïque décentralisé. En ce qui concerne les énergies fossiles, ces pertes, par exemple lors de la production et du transport, sont négligées. On considère donc qu'il faut un peu plus d'1 kWh d'énergie primaire pour produire 1 kWh d'énergie finale d'origine fossile. La quantité d'énergie primaire est actuellement arrondie à 1 kWh.

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Ventilation et qualité d’air intérieure La décision au niveau mondial de réduire les émissions de dioxyde de carbone de 25% par rapport au niveau de 1990, a eu comme principal effet le renforcement de l'isolation et de l'étanchéité des structures, portes et fenêtres des bâtiments. En février 2002, l'Allemagne a mis en place les prescriptions sur les économies d'énergie (EnEV) qui ont permis de corriger les conséquences négatives de ces techniques en insistant sur la nécessité de compenser la surisolation par un système de ventilation performant. En complément d'une bonne isolation des bâtiments, l'utilisation des centrales double-flux VMC permet de réaliser d'importantes économies d'énergie.

Les centrales renouvelant l'air avec la récupération de la chaleur sur l'air extrait provoque économies d'énergie et contribuent au bien être des habitants grâce à une atmosphère saine, sans bruit et sans poussières.

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Pour le bien être des habitants et préserver le bâti, une ventilation mécanique contrôlée est indispensable. Plus important encore, les centrales double-flux permettent de créer une atmosphère saine et agréable dans les logements modernes sur-isolés et étanches ainsi que dans les appartements pollués des villes. Des études ont montré que les personnes vivant dans des espaces clos et mal ventilés souffrent fréquemment de maux de tête et d'allergies diverses. Sachant que nous passons 90% de notre temps dans des lieux fermés, il est indispensable de préserver la qualité de l'air que nous respirons. Principe de fonctionnement d'une centrale VMC double-flux avec échangeur

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III. REGLES ET OUTILS DE CONCEPTION ET DE REALISATION •Règles de conception d'un puits canadien 1.1 Installation en bâtiment avec ou sans sous-sol RAPPEL DU PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT Plan de principe pour installation en bâtiments avec sous-sol Le collecteur enterré débouche en pente douce dans le sous-sol du bâtiment en traversant le mur extérieur.

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Plan de principe pour installation en bâtiments sans sous-sol La traversée de mur est hors-sol. Pour la maintenance, prévoir un regard étanche avec pompe de relevage des condensas (fourniture client).

En saison froide : Préchauffage de l'air frais extérieur jusqu'à 14°C. L'air extérieur est introduit à une température supérieure à 0°C, le risque de dégivrage est pratiquement nul. Afin de produire encore plus d'économies d'énergie, il est introduit via un caisson de ventilation double flux à récupération sur l'air extrait. Il en résulte un meilleur rendement de l'échangeur et une plus haute température de soufflage. Le réchauffage de l'air neuf est limité aux périodes de très basses températures. En saison chaude : L'échangeur d'air géothermique rafraîchit l'air extérieur, entraînant ainsi une sensation de fraîcheur dans la pièce. 37

En périodes intermédiaires : L'amenée d'air neuf passe soit par le collecteur enterré soit par la prise d'air directe, en fonction de la température extérieure. La commande est automatique par thermostat ou manuelle. •Collecteur géothermique

MATERIAUX ET UTILISATION Le collecteur doit être en polyéthylène coextrudé de qualité alimentaire. La traversée de mur également en polypropylène, avec revêtement extérieur granuleux. Les joints d’étanchéité de la traversée de mur et de la borne de prise d’air sont en élastomère. Le collecteur est flexible, annelé à l’extérieur et lisse à l’intérieur, livré en 2 couronnes de 25 mètres (Avantages: faible résistance au passage de l’air, dépôts de poussières moins importants, nettoyage facilité). Le collecteur géothermique est spécialement étudié pour être enterré (SN 6 selon EN ISO 9969). Cette notice s’applique aux installations enterrées et se base sur la norme DIN-EN 50086-2-4, Systèmes de conduits pour installations électriques, parties 2-4: „Règles particulières pour les systèmes de conduits enterrés dans le sol“.

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CALCUL STATIQUE POUR LE COLLECTEUR GEOTHERMIQUE La pose des échangeurs géothermiques EWT ne nécessite pas de calcul statique sous réserve des conditions suivantes: – Hauteur de remblayage minimum de 1,20 m sous chaussée ou charge mobile SLW 60 selon DIN 1072; – Hauteur de remblayage maximum: 6,00 m. Pour des recouvrements plus importants, il est nécessaire de calculer les coefficients de déformation et de tension du tuyau. Le remblayage des tranchées doit être réalisé dans les règles de l’art. – Matériau de remblayage: sable 0/4 mm; – Conditions de remblayage: B1 ou B4 ainsi que A1 et A4 suivant ATV A 127 paragraphes 6.2 et 5.2. Si ces conditions ne sont pas remplies, prévoir un calcul statique (par ex. ATV-Arbeitsblatt A 127 E, édition 1998). ATTENTION: Avant l’installation du collecteur, prendre les mesures nécessaires sur le chantier pour éviter les eaux stagnantes. De plus, il est conseillé de rendre les raccords étanches afin d’éviter les infiltrations d’eau. SUPPORTAGE ET REMBLAYAGE DU COLLECTEUR Le supportage et le remblayage du collecteur EWT doivent être réalisés avec le plus grand soin afin de limiter le risque d’affaissement du conduit flexible et de garantir une efficacité et une longue durée de vie de l’échangeur. Le respect de la norme DIN EN 1610: 1997 (voir également la norme DIN 4033) définissant la mise en oeuvre et l’essai des branchements et collecteurs d'assainissement s’impose. Conformément à cette norme, paragraphe 7, le collecteur devra être posé sur un lit de sable épaisseur minimum 10 cm (ou plus si nécessaire). Le lit de sable devra être compacté à une densité Proctor normale de 95 %. En cas de présence d’eau souterraine ou de nappe phréatique, il faudra veiller à la stabilité du remblai et surtout éviter son délitement. POSE Vérifier avant la pose si les tuyaux n’ont pas été abîmés pendant le transport. L’installation des tuyaux doit se faire selon DIN EN 1610 paragraphe 8. Le collecteur géothermique Helios est flexible sur sa longueur. Un lit de sable propre, compacté et ayant une pente régulière est la base nécessaire pour un fonctionnement optimal. Le ou les collecteurs devront être positionnés sur ce support et reposer de toute leur longueur en évitant tout risque de poinçonnage Le remblaiement de la zone d’échange (depuis le fond de la tranchée jusqu’à 30 cm au-dessus du tube

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•Borne de prise d’air avec filtre

DOMAINE D’UTILISATION L’aspiration de l’air extérieur se fait par une borne de prise d’air avec filtre à poche intégré classe G3. La borne de prise d’air extérieur est en acier inoxydable. Un filtre à poche de classe G3 est intégré dans la borne de prise d’air, évitant la pénétration de volatiles, insectes et impuretés. MONTAGE Le diamètre intérieur du tube est prévu pour l’emboîtement du collecteur géothermique avec les joints d’étanchéité. Sceller le tube à encastrer à environ 20 – 25 cm de profondeur. Selon la nature du sol, la borne peut être fixée sur une dalle béton ou maintenue en place par des pavés posés sur la bride. Emboîter le collecteur géothermique (avec joint d’étanchéité) et le faire dépasser d’environ 10 – 15 cm au-dessus du sol dans le tube à encastrer. Le capuchon à lamelles et la borne de prise d’air sont emboîtés. Le capuchon à lamelles peut être retiré de la borne de prise d’air sans outil, par ex. pour changer le filtre à poche.

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PERTES DE CHARGE Selon la pollution de l’air, le filtre s’encrasse plus ou moins vite. Les filtres produisent une résistance au passage de l’air, qui augmente avec l’encrassement, réduisant les performances du ventilateur. La perte de charge "filtre propre" est donnée sur le diagramme ci-contre en fonction du débit d’air. Lors de la sélection du ventilateur, il faut tenir compte de cette valeur et ajouter une majoration pour l’encrassement du filtre. NETTOYAGE Retirer le capuchon à lamelles (sans outil), ôter le filtre à poche. Enlever le joint de fixation et sortir le filtre à poche. Épousseter le filtre ou le laver à l’eau savonneuse. Remettre le filtre en position et le replacer dans la borne. Remboîter le capuchon à lamelles sur la borne de prise d’air; Veiller à l’étanchéité à l’air. Si le filtre est abîmé après plusieurs nettoyages, il est nécessaire de le changer.

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L’ile de France subventionne un premier puits canadien – pages 42 et 43 (écrit par Univers Nature)

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Écrit par univers nature   

L’Ile de France subventionne un premier puits canadien Dans le cadre du plan régional de l’énergie 2006-2010, qui vise entre autre à lutter contre les changements climatiques, la région Ile de France va subventionner pour la première fois l’installation d’un puits canadien, à hauteur de 22 000 €. source: univers-nature.com Le puits canadien, appelé puits français au Québec, est un système de circulation d’air qui vise à réchauffer un local en hiver et à le refroidir en été en faisant circuler dans des canalisations étanches enterrées, l’air destiné au renouvellement de l’ambiance intérieure des locaux. En effet, à quelques mètres sous terre, la température est constante et modérée, en correspondant à la moyenne des températures annuelles du lieu. Cette température est donc plus basse que l’air extérieur en été et plus élevée en hiver. Ainsi, d’un point de vue énergétique, l’adoption d’un puits canadien permet une économie d’énergie (chauffage et climatisation) et d’éviter les rejets de CO2 liés à l’énergie économisée. Dans le cas de la future Maison verte du parc urbain de Quincy-sous-Senart (Essonne), qui va être subventionnée, le gain énergétique est estimé à 3 600 kWh/an, pour 844 kg de rejet de CO2 évité chaque année. L’élévation de température étant estimé, en hiver, à environ 6 °C, ce puits canadien sera associé à un système plus conventionnel de chauffage au gaz. La mise en service est prévue pour octobre 2007.

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Le Puits Canadien

Qu’est ce qu’une étude ? – page 44 et 45

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QU’EST CE QU’UNE ETUDE ?

L’étude consiste à l’élaboration de calculs et la création de plans et autres documents afin d’obtenir les informations nécessaires pour la mise en place d’un puits canadien, VMC et accessoires. Les documents établis sont les suivants : Notes de calcul du puits canadien. Notes de calcul de la ventilation et VMC. Plan de coupe du puits canadien. Plan de détails du puits canadien. Plan de détails de l’entrée du puits dans le bâtiment. Plan de détails de la VMC, by-pass et accessoires. Plan du circuit de distribution de la ventilation. Plan de masse avec position du puits canadien. Schématique du circuit aéraulique. Positions des bouches dans chaque pièce. Liste et position des principaux éléments. Devis estimatif du puits canadien. Devis estimatif de la VMC et accessoires. Les documents listés ci-dessus vous permettront de faire la mise en place du puits canadien, de la ventilation et de tous les éléments sans avoir recours à des experts. Votre plombier et électricien pourront effectuer la mise en place. Pour effectuer l’étude, vous devez m’envoyer par e-mail ou courrier les documents suivants : Plan de votre résidence, y compris plan de masse et coupes. La copie de l’étude de sol (si elle est faite) sinon la description du sol (caillouteux, argileux, sablonneux, sec, humide, etc). L ‘adresse de la résidence (pour obtenir les conditions climatiques de la ville la plus proche). Le coût de l’étude, payable d’avance, est remboursable sur le total de la facture d’achat du matériel.

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Le Puits Canadien

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Détails d’une étude – page 46 à 63 Page 47 – Lettre de finalisation. Page 48 – lettre d’explications. Pages 49 à 53 - Note de calcul et température de sortie d’air dans l’habitation. Pages 54 et 55 – Note de calcul de la ventilation. Page 56 – Schéma du circuit aéraulique. Page 57 – Position des bouches, VMC et distribution Rez-de-chaussée. Page 58 – Position des bouches et distribution étage. Page 59 – Plan de masse et position du puits. Page 60 – Détails du puits. Page 61 – Détails entrée du puits dans l’habitation et détails de la VMC. Pages 62 et 63 – Devis estimatif produits Hélios.

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